Расчет параметров циркуляционного насоса для отопления




Циркуляционный насос для дома: как выбрать самостоятельно

Отопительная система не только должна поддерживать нормальную температуру во всех помещениях — она должна быть энергоэффективной и достаточно экономичной. Помогают повысить эффективность и увеличить отдачу тепла современные радиаторы, энергосберегающие котлы. а также правильно подобранный циркуляционный насос.

Принцип работы

Задача циркуляционного насоса — принудительно перемещать теплоноситель по трубам отопительной системы. Простая схема подобного устройства — цилиндр из металла с расположенным внутри стержнем, по которому двигается крыльчатка. Крыльчатку перемещает система поршней, приводящаяся в движение электрическим током (блок питания располагается на корпусе насоса с внешней стороны).

Принцип действия циркуляционного насосоа

Существуют насосы как с ручным управлением, так и с автоматическим. В первом случае агрегат оснащается переключателем скоростей работы, во втором настройка происходит автоматически. При этом управление работой прибора осуществляется при помощи дополнительного блока, который улавливает сигналы от термоголовки.

Через патрубки теплоноситель подводится к насосу и выводится в систему отопления. На входе в насос за счет крыльчатки создается зона низкого давления, жидкий теплоноситель втягивается в агрегат. Затем кулировать в системе.

двигатель с силой выталкивает теплоноситель в трубы отопления. заставляя жидкость цир

Излишнего давления помпа в системе не создает, и опасности для целостности труб не представляет.

Виды и типы

Основных подвидов циркуляционных насосов на сегодня два:

Насос с «мокрым» ротором почти не шумит, достаточно невелик по размеру и весит мало. Жидкость в таком приборе непосредственно соприкасается с насосной частью, смазывая ее и охлаждая детали.

Преимущество «мокрого» насоса — в низком потреблении энергии, недостаток — в не слишком высокой производительности. С отоплением домов большой площади такой агрегат может не справиться, хотя для компактных частных коттеджей станет идеальным выбором.

Для систем отопления в домах большой площади чаще применяют насосы «сухого» типа. Их КПД значительно выше, чем у «мокрых» насосов, однако и размер, и вес также намного больше. Охлаждение «сухого» насоса — воздушное, при работе механизм заметно шумит.

Помещение, где планируется установка такого прибора, должно быть дополнительно звукоизолировано. Нужно также позаботиться о чистоте воздуха: частички пыли и грязи, попадая в систему, могут вывести ее из строя.

Выбор по параметрам

Ключевые параметры при выборе насоса для отопления:

Циркуляционный насос в системе отопления

  • напор (вычисляется в метрах);
  • рабочий расход (кубометров в час).

Циркуляционный насос должен выдерживать ток подогретого теплоносителя — справляться с высокими температурами.

Также учитывается потребность всех помещений здания в тепле. Этот показатель может быть указан в технической документации на дом или рассчитан самостоятельно.

Расчет требуемой мощности насоса: примерные показатели

Необходимая мощность насоса напрямую зависит от того, сколько тепла требуется для поддержания оптимальной температуры в здании. На последний параметр влияет не только площадь дома, но и качество остекления, наличие теплоизоляции, материал полов и стен. Энергии современные бытовые насосы потребляют не слишком много: порядка 250Вт в день.

Для отопления дома площадью до 130 квадратных метров необходима подача жидкости с интенсивностью около 0,4 кубометров в час. На площадь до 170 «квадратов» потребуется 0,6 кубометров в час, до 200 — 0,7 кубометров. Для больших площадей примерный расчет производится по принципу «0,1 кубометр в час на каждые дополнительные 30 квадратных метров площади».

Расчет по нормативам

По стандартам, принятым в Европе, на каждый квадратный метр необходимо:

  • 100 Вт тепловой мощности для небольшого дома из 1-2 квартир;
  • 70 Вт для многоквартирного здания;
  • 30-50 Вт для дома с теплоизоляцией высокого качества.

В СНГ строгих нормативов для частных домов нет, однако СНиП 2.04.07-86 рекомендует определять мощность из расчета 173 Вт на квадратный метр (при минимальной температуре за год -25 градусов) и 177 Вт (при температуре -30 градусов). Данные справедливы для домов меньше 3 этажей. Для зданий большей этажности норма составит 97 и 101 Вт на квадратный метр.

Далее подсчитывают требуемую производительность насоса по формуле: П = Т/(1,16 * дТ) .

П- означает итоговую мощность насосного оборудования, Т — требуемую тепловую мощность в Вт, дТ — разницу температур теплоносителя на входе и выходе из системы ГВС (системы отопления). 1,16 — теплоемкость жидкости в системе (в данном случае — воды).

Выбор оборудования по напору

Выбор циркуляционного насоса осуществляется также по напору, который он способен обеспечить. Агрегат должен быть в состоянии преодолеть суммарное сопротивление всех конструкций отопительной системы — труб, батарей и прочих составляющих.

Формула для расчета: H = (R*l + Z)/(p * g)

R означает сопротивление основной трубы (в паскалях на метр), l — совокупную длину трубопровода (в метрах). Z — сопротивление всех элементов системы (радиаторов и так далее, рассчитывается в паскалях). g — константа, означающая ускорение свободного падения, а p — плотность самого теплоносителя, используемого в системе (чаще всего — воды).

Что учесть дополнительно

Кроме технических параметров насоса, обращают внимание на дополнительные факторы. В зависимости от разности температур в здании и «на улице» оптимальный режим работы насосного оборудования может изменяться. Некоторые модели циркуляционных насосов позволяют отрегулировать количество оборотов агрегата.

При выборе учитывают материал корпуса — обычно это чугун или сталь. Чугунные агрегаты дольше служат и не ржавеют, зато стальные корпуса обладают более гладкой поверхностью.

При работе насоса внутри системы может скапливаться воздух. Его периодически приходится стравливать, в противном случае образуются воздушные пробки. Система спуска лишнего воздуха может быть ручной или автоматической.

» Отопление

Циркуляционный насос для отопления. Расчет

Казалось бы, в чем проблема выбрать циркуляционный насос для отопления? Но на практике это оказывается действительно проблема. Приходишь в магазин просишь помоч в подборе циркуляционного насоса. А в ответ слышишь либо рекламу фирмы производителя, либо ряд технических вопросов про объем системы отопления, гидравлический расчет и т.д. В результате либо так и не удается выбрать циркуляционный насос, либо приобретается заведомо более мощный и дорогой чем требуется.

Мощный циркуляционный насос для отопления, безусловно, хорошо, да и переплата не очень уж и значительная. Но такой подход как минимум просто не рационален, а как максимум вызовет различные проблемы при эксплуатации. К примеру, повышенная скорость теплоносителя вызывает значительный шум системы отопления, что для жилого помещения очень не хорошо.

И так попробуем разобраться, как же правильно подбирать циркуляционный насос для отопления, что бы избежать пусть и не критичных, но достаточно не приятных последствий неправильного выбора.

Вначале разберемся в назначении циркуляционного насоса и его основных характеристиках. Задача циркуляционного насоса для отопления состоит в том, что бы осуществлять прокачку теплоносителя через всю систему отопления. При этом у насоса есть две основные характеристики: подача и напор.

Расчет подачи и напора циркуляционного насоса.

Подача или производительность циркуляционного насоса характеризует количество прокачиваемого теплоносителя в единицу времени и измеряется м3/ч. Чем больше подача, тем больший объем теплоносителя сможет прокачать циркуляционный насос.

Другими словами подача циркуляционного насоса влияет на объем теплоносителя, который обеспечивает достаточный перенос тепла от элемента нагревания до радиатора отопления. Если подача не достаточна, то радиаторы отопления не будут достаточно нагреваться и в помещении будет холодно. Если подача избыточна, то теплоноситель не будет успевать остывать в системе и тем самым возрастут расходы на отопление, за счет избыточного подогрева теплоносителя.

Расчет необходимой подачи циркуляционного насоса осуществляется по формуле:

V - подача циркуляционного насоса, м3/ч.
Sопп - полезная площадь отапливаемого помещения, м2.

Qуд - удельная теплопотребность зданий, Вт/м2. Определяется расчетным путем в зависимости от климатических факторов и конструкции здания. Для упрощения принимают, что Qуд для одиночных зданий 100Вт/м2.
?T - разница между температурой теплоносителя выходящего из отопительного котла и температурой теплоносителя входящего в кател. Для систем автономного отопления эта величина составляет 15. 20 °С.

Напор фактически это величина гидравлического сопротивления системы отопления, которое может преодолеть циркуляционный насос. Дело в том, что каждый элемент системы отопления радиаторы отопления, краны и винтили, переходники, трубы создают гидравлическое сопротивление, т.е. препятствуют движению теплоносителя. Для того что бы через систему циркуляционный насос смог прокачать теплоноситель при этом с заданной скоростью необходимо что бы напор был больше, чем общее гидравлическое сопротивление системы.

Соответственно если напор не достаточен, то циркуляционный насос не справится со своей задачей. Если же напор избыточен, то скорость движения теплоносителя может достигнуть критического значения, при котором появится шум в системе отопления, что для жилого помещения крайне не желательно.

Полный расчет гидравлического сопротивления системы отопления не сложная, но трудоемкая задача. Поэтому для подбора циркуляционного насоса, особенно если система отопления уже смонтирована можно использовать приближенные вычисления.

Методика расчета напора циркуляционного насоса базируется на определении всех гидравлических сопротивлений в наиболее удаленном нагруженном контуре.

Вообще (упрощенно) гидравлическое сопротивление зависит от скорости протекания теплоносителя и диаметра трубопровода. Поэтому для определения гидравлических потерь задаются оптимальной скоростью движения теплоносителя для металлических труб 0,3. 0,5 м/с, для полимерных 0,5. 0,7 м/с. При такой скорости движения теплоносителя гидравлическое сопротивление на прямолинейных участках трубопровода будет составлять 100. 150 Па/м, в зависимости от диаметра труб, чем труба толще, тем потери меньше.

Потери давления на местных сопротивлениях определяются по формуле:

ζ - коэффициент местных потерь. Как правило, для определенных типов деталей (муфт, кранов и т.д.) у различных производителей примерно одинаковы. Поэтому без труда можно найти эти характеристики на сайтах производителей трубопроводов и запорной арматуры.
V - скорость движения теплоносителя, м/с.
ρ - плотность теплоносителя.

Далее суммируются величины всех местных сопротивлений и величины сопротивлений прямолинейных участков. Полученная величина будет минимально допустимым напором. Если система сильно разветвленная, то следует провести расчет для каждой ветки системы отопления.

Выбор циркуляционного насоса.

Циркуляционные насосы бывают двух видов со ступенчатым регулирования мощности и сплавным регулированием. Циркуляционные насосы с плавным регулированием обычно применяются с системой автоматики. Насосы со ступенчатым регулированием нашли наиболее широкое применение в частном строительстве. Рассмотрим, как же выбрать циркуляционный насос со ступенчатым регулированием скорости вращения ротора.

Для этого ранее мы определили подачу и напор. Задача выбора циркуляционного насоса сводится к тому, что бы он полностью обеспечивал расчетные параметры нашей системы отопления на средней скорости вращения, что бы обеспечить запас мощности насоса. Тем самым насос не будет перегружен и прослужит значительно дольше, а система отопления будет работать бесперебойно и эффективно.

Датские насосы Grundfos UPS в основном применяются в небольших системах отопления.

Простые полезные советы

Зуд от комариных укусов: Чтобы устранить зуд от комариных укусов можно намазать места укусов нашатырным спиртом.

Простой и прочный древесный клей: Клей для дерева можно сделать самому. Достаточно взять немного творога и растворить его в нашатырном спирте. На 100гр. нашатырного спирта, 25гр. творога. Древесные поверхности нужно тщательно подогнать друг к другу, чтобы не было щелей, намазать и плотно скрепить струпцинами.

Комментариев пока нет!

Навигация

ТЕПЛОТА -ХАРЬКОВ, блог о климатической технике

Пример расчета циркуляционного насоса.

Основными параметрами, которые понадобятся нам для расчета

мощности циркуляционного насоса:

-Напор (Н), м вод. ст.;

-Производительность (подача) (V), м³/ч.

Максимальный напор -это наибольшее гидравлическое сопротивление системы, которое способен преодолеть насос. При этом его подача равняется нулю.

Максимальной подачей называется наибольшее количество теплоносителя, которое может перекачать за 1 ч насос при гидравлическом сопротивлении системы, стремящемся к нулю.

Характеристикой насоса – это зависимость напора от производительности системы.

Очень часто от консультантов при покупке циркуляционного насоса можно услышать вопрос о высоте, на которую насос будет поднимать воду. На самом деле вопрос некорректный. В связи с тем, что система отопления, по сути, является замкнутым контуром, следовательно, высота подъема равносильна по числовому значению величине спуска. А значит при расчёте циркуляционного насоса нужно учитывать только сопротивление на преодоление труб, радиаторов, кранов, арматуры.

Согласно СниПам. регламентирующим потребность помещения жилого здания взимнее время нашей географической широты, можно вывести нехитрым математически путем следующие показатели:

Здания, общим количеством этажей – до 2 при температуре наружного воздуха:

-25 0С -173 Вт/м²;

-30 0С -177 Вт/м².

Здания, общим количеством этажей – до 4 при температуре наружного воздуха:

-30 0С -101 Вт/м².

Определение количества потребляемого тепла:

где, Q – количество необходимого тепла, Вт

S – Площадь отапливаемого помещения, кв. м

Q1 -тепловая мощность, согласно нормам СНиП,

Расчет необходимой производительности насоса (подачи):

где, ΔT – разница температур в подающем и обратном трубопроводе отопления;

  • в стандартных двухтрубных системах 20 0C;
  • в низкотемпературных 10 0C;
  • для теплых полов 5 0C.

1,16 – удельная теплоемкость воды (Вт*ч/кг*0C).

Для перевода полученного значения из кг/ч в м³/ч (единица измерения производительности насосов) следует разделить полученное значение на плотность воды при расчетной температуре (t= 80 0C -971,8 кг/м³).

При применении иного теплоносителя, необходимо учитывать коэффициент поправки (у каждого – свой).

Расчет напора (давления) в системе отопления:

l – длина трубопровода (м);

Z – сопротивление фитингов и т. д. (Па);

p – плотность перекачиваемой среды (кг/м³);

g – ускорение свободного падения (м/с²).

Так же следует учитывать тепловые потери на наиболее протяженных участках отопительной системы, и сопротивление всех составляющих системы – трубы, фитинги, радиаторы, арматура. Как правило, все эти данные можно взять с технических паспортов на оборудование.

Если отопительная система действующая, то тепловые потери трубопровода можно вычислить только приблизительно.

Отсюда, сопротивление прямых участков трубы (R ) составляет от 100 до 150 Па/м;

соответственно, напор насоса составляет 0,01 – 0,015 м на 1 м трубопровода.

В фитингах и арматуре теряется приблизительно 30% от потерь в прямой трубе, а при наличии терморегулирующего вентиля -добавляется еще около 70%.

На устройство, которое предотвращает естественную циркуляцию -20%.

Таким образом, мы получаем окончательную величину с числовым значением, по которому окончательно выбираем циркуляционный насос с максимально приближенными значениями к искомым.

Стоит помнить. что при всех расчетах, касаемых отопительных систем, необходимо брать во внимание так называемый запас и учитывать максимальную нагрузку.

Поделиться в соц. сетях

Навигация по записям

Источники: http://uteplenievdome.ru/nasosy/cirkulyacionnye/vybor-cirkulyacionnogo-nasosa-dlya-domashnego-otopleniya.html, http://sferatd.ru/otoplenie/cirkulyacionnyj-nasos-dlya-otopleniya-raschet.html, http://teplota.kh.ua/10/primer-rascheta-cirkulyacionnogo-nasosa-2/


Комментариев пока нет!

Ваше имя *
Ваш Email *

Сумма цифр внизу: код подтверждения